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中科院核安全所:癌症精准放射治疗领域再添利器

时间:2016-12-28 07:46 作者:生物观察
 

 

 


12月26日,记者从中国科学院核能安全技术研究所获悉,该所FDS团队自主研发的“调强精准放射治疗计划系统”顺利通过国家食药监局质量监督检验中心检测,系统的功能、安全性和性能均满足国家标准要求,实现了肿瘤病灶精准定位后放疗剂量误差小于2%的精度控制,成为首个通过该系统国家标准的国产系统,对于提高我国放疗装备的技术水平,打破国外垄断具有重要意义。放疗软件是精准放射治疗的“灵魂”,放疗装置依赖放疗软件的指挥控制,否则难以运行及进行有效的癌症治疗。而精准放射治疗的核心难题则是在杀死癌细胞的同时,最大限度地保护正常细胞,这就要求在放疗时,一要准确对准肿瘤病灶,二要给予其准确剂量。此前,FDS团队自主研发的精准放射治疗系统——“麒麟刀”系列放疗软件,已成功解决了“对准肿瘤病灶”的难题,实现了亚毫米级的定位。“为达到‘剂量准确’的要求,我们将创新的中子输运计算理论及技术扩展应用于‘麒麟刀’放射治疗计划系统,从而实现了关键技术难点的再次突破。”中科院核能安全技术研究所研究员宋钢告诉《中国科学报》记者。资料显示,2015年我国癌症新发病例近430万、死亡病例近280万。而研发放疗软件则需要计算机、数学、核物理、控制等多学科深入交叉融合和长期的研究积累,迫切需要攻克粒子输运理论、人体辐射剂量评估理论等关键难题。据了解,研究团队依托核物理与计算机技术多学科交叉人才队伍,自2000年起对精准放射治疗关键物理与相关技术持续深入研究,在核能中子物理与技术研究基础上,进一步发展了快速蒙特卡罗与解析耦合剂量计算方法和快速多目标优化方法,实现了包括人体剂量的快速精准计算、治疗方案的逆向优化、肿瘤定位与跟踪、人体剂量的验证等在内的关键技术难点的突破,成功研发了‘麒麟刀’系列精准放射治疗系统,进而实现了对放疗剂量误差的精准控制。“我们实现的这一系列关键技术突破就相当于:一是对治疗后的病人情况进行预评估,二用计算机对处方进行治疗方案的最优选择,三将机器照射位置对准肿瘤病灶,四来验证结果与预期是否一致。”宋钢说,“放疗技术水平的提高依赖于放疗软件的发展,随着肿瘤发病率和临床需求的提高,在国家大力推动放疗装置国产化的形势下,放疗软件的投入及发展应得到更多的重视。”